两类体育教练评估模型的分析与比较——以2014年美国大学生数学建模竞赛B题为例

以2014年美国大学生数学建模竞赛B题为基础,讨论了部分获奖同学的解决方案,分析了两类体育教练评估模型,一类是综合评价模型,另一类是最优化模型,并对两类模型进行了比较。

利用网络模型测定节点影响力与重要性——以2014年美国大学生数学建模竞赛C题为例

介绍了2014年美国大学生数学建模竞赛C题的背景与立意,针对6篇获得Outstanding奖的论文的解题思路与方法进行了归纳与总结,指出了学生答卷中的亮点与不足,并给出了建议和改进方案。

2015年美国大学生数学建模和跨学科建模竞赛试题(A题和B题)

问题A:根除埃博拉世界医学会宣布他们的新药能阻止埃博拉病毒的传播,并且可以治愈那些非晚期疾病患者。建立一个现实的、合理的并且有用的模型,该模型不仅要考虑疾病的蔓延、药物的需求量、可能的可行运送系统(把药物运送到需要的地方)、运送的(地理)位置以及疫苗或药物的生产速度。

大学篮球教练能力评价的机理模型

首先,根据球队之间的比赛数据建立有向网络来描述球队比赛结果,利用特征向量中心性度量进行网络分析,求出球队能力的评估值,对球队能力进行年度排名;再通过分析比赛净胜分M与球员能力P与教练能力C之间的关系,构造网络中所有比赛结果出现的概率似然函数;借助机器学习算法,求解似然函数的优化问题,从比赛结果中分离出教练能力,并以此对球队教练进行年度排名;最后,在每个教练年度排名的基础上,得到其在一段时期内的总排名。

可孤立区域的重金属污染源的估测模型

2011年"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛A题"城市表层土壤重金属污染分析"提出了一个从稀疏的污染元素抽样数据估测污染源的问题。本文通过数学建模给出了一个可行的方法。首先,通过建立重金属载体的可压缩流体欧拉连续性方程,并结合问题实际,得到了简化的可压缩流体欧拉连续性方程,建立了沿特征线估测孤立污染源的数学模型;其次,利用稀疏的检测值建立了更切合实际的修正的Shepard插值,设计了沿流线估测可孤立区域污染源的算法;最后,基于所提出的模型和算法,应用赛题数据给出了重金属铜的3个孤立污染源。

基于贝叶斯信息更新的失事飞机发现概率模型

基于贝叶斯方法,提出了一个失事飞机的发现概率模型,利用飞机失联前后的信息数据,给出了目标搜索区域的确定方法以及失事飞机在目标搜索区域的初始概率分布,得到发现概率的计算公式。以发现概率为目标,构造了一个求解最优搜寻策略的Max-Max化规划模型,模型可以动态地对坠机点的概率分布进行更新,使下一步搜寻任务得到及时的修正和调整。考虑到洋流对坠机点的影响,本文还提出了一个关于基点先验概率分布的重构策略。此外,对任务搜索区域最优路径的选取问题做了进一步探讨,给出了一个任务搜索区域上搜寻路径的选取方法。

人力资源网络模型及其动力学分析在企业内部升迁和外部招聘中的应用

首先讨论了ICM公司职位分配到职员办公室的原则,并讨论了在这些原则下一个合理分配方案的合作网络和监管网络构成的混合网络模型;然后,利用该模型的节点属性、公司职员属性及两者之间的关系建立了后档案矩阵,讨论了公司职员属性函数,在此基础上研究了包含职员离职算法、内部升迁算法和外部招聘算法的动力学分析;最后,在混合网络模型中利用算法进行了动力学仿真。

有超车规则的交通流的元胞自动机模型——MCM 2014 Problem A简评

分析和评论了2014年美国大学生数学建模竞赛A题,以及获得Outstanding Winner的6篇论文。首先对试题进行分析,并结合已有文献指出A题的主要解题思路;然后,通过评述获奖论文,指出学生论文的优点及存在的问题;最后,对今年赛题的某些问题进行讨论。

“根除埃博拉”问题研究

2015年美国大学生数学建模竞赛A题"根除埃博拉"是一个国际关注的问题,本文参考了部分获奖竞赛论文中的观点和方法,深入研究这一课题,给出了比较全面的分析。根据西非埃博拉病毒传播的实际情况,建立了若干通常传染病的SEIR模型的衍生模型,并给出详细的阐述,同时也说明了仿真的重要意义。最后,点评了学生论文中的优缺点,并给出进一步研究的建议。

基于Erdos1合著网络和论文引用网络的复杂网络节点特征研究

首先,研究了Erdos1合著网络的特征属性,一方面使用节点的度、介数、接近中心性来描述Erdos1合著网络节点重要性,另一方面使用特征向量中心性和本文提出的高阶度参数来描述Erdos1合著网络节点影响力;然后,分别用逼近理想解的排序(TOPSIS算法)算法和主成份分析(PCA)对节点重要性和影响力排序;最后,利用修改的网页排名(PageRank)算法讨论了网络科学原创性论文中最具影响力的论文。

基于数据的Goodgrant基金最优投资策略

对Goodgrant基金的投资策略进行研究。首先,根据投资要求,对候选学校进行初步筛选,基于筛选后的学校,选取与教育绩效有关且数据信息完整的变量对学校进行聚类,并利用聚类结果对缺失数据进行补全;然后,提出了评价学生教育表现的绩效指标、绩效指示变量及绩效贡献变量的定义与关系,通过对绩效指示变量进行主成分分析,确定出每个学校当前的绩效值,并以此对所有学校进行初步排名;最后,以获得奖学金的学生占当年入学学生总数的比例作为绩效贡献变量,给出每个学校投资回报率的计算公式,并以该公式为依据,从绩效排名前100的学校中选出待投资的10所学校及捐赠数额。

基于元胞自动机的“右行左超车”规则作用与影响分析

研究"右行左超车"规则在高速公路不同交通负荷下对通行能力及安全性的影响。引入超车欲望值及状态改变率的概念,基于交通流元胞自动机模型,建立了"右行左超车"规则下的单向双车道和三车道换道规则及相应的超车规则。选取5个评价参数,针对两车道模型,将"右行左超车"规则与无规则下的换道超车对交通效率与安全表现的影响进行对照试验。试验结果表明:在安全表现方面,低负荷状态下"右行左超车"规则较无规则情形要差,而在高负荷状态下,该规则较无规则情形好;在通行能力方面二者差别不大;试验结果还表明,无论是有规则还是无规则,提高车道的最大与最小限速不仅可以提升道路的通行能力,而且可以提升安全性。最后分析了模型的优缺点,并指出了改进的方向。

国家的可持续发展分析

以社会、经济、环境与资源和制度作为基础指标,建立了评价国家可持续发展的综合指标体系。首先,利用熵值法计算各基础指标值,并将每个国家的基础指标值画在同一轴线的雷达图上,直观描述和比较各个国家目前的可持续发展情况。同时,以4个基础指标值为顶点的四边形面积大小作为一个国家可持续发展的综合指数。通过对10个国家的分析,验证了模型的有效性。其次,综合考虑4个基础指标,建立了4维静态趋势分析的优化模型,用以描述每个国家可持续发展程度的变化过程及相关政策与援助对可持续发展指标的影响。最后,基于雷达图模型的分析,选取埃塞俄比亚作为研究对象,借助4维静态趋势分析模型,制定了埃塞俄比亚未来20年的发展规划,并通过雷达图模型验证了规划的有效性,同时对模型的优势与不足进行评述。